30.03.21

[Домашняя]

Нагрузка на выключатель часто посещаемого помещения так велика, что быстро выводит его из строя и вызывает необходимость ремонта. Незамеченная вовремя неисправность выключателя даже может стать причиной его возгорания и привести к большому материальному ущербу. Выключатель также может стать переносчиком инфекции. Как правило, использование выключателя невозможно или вызывает значительные неудобства для детей, лиц маленького роста и людей с ограниченными возможностями. Предлагаемое устройство освобождает от необходимости пользоваться выключателем и значительно снижает механическую нагрузку на него. Оно может найти широкое применение в складах, гардеробах, гаражах, туалетах и других бытовых и производственных подсобных помещениях. Предлагаемое устройство автоматически управляет освещением туалетной комнаты. Оно содержит только одно реле, в отличие от прототипа, содержащего четыре реле, описанного в статье О. Танасова в "Радио", 2010, № 4, с. 37. Схема предлагаемого устройства показана на рисунке.

Устройство содержит геркон SF1, узел подавления импульсов дребезга его контактов на элементах DD1.1, DD1.2, счетчик импульсов DD2, элементы С2 и VD4 для установки счетчика в ноль, логический элемент ИЛИ на диодах VD1—-VD3, транзистор VT1, электромагнитное реле К1. Его контакты К1.1 подключены параллельно выключателю питания осветительной лампы. Устройство работает так. Постоянный магнит укреплен на двери, геркон SF1 — на косяке двери. Геркон кратковременно замыкается только в процессе открывания и закрывания двери, а когда дверь открыта или закрыта, он разомкнут. При подаче напряжения питания перепад высокого уровня через конденсатор С2 поступает на вход R счетчика DD2 и обнуляет его. На выходах 1—4 счетчика DD2 напряжение низкого уровня, диоды VD1—VD4 закрыты, транзистор VT1 закрыт, реле К1 обесточено, его контакты К1.1 разомкнуты, освещение выключено. Это исходное состояние устройства. Когда человек входит в помещение, он открывает дверь, при этом контакты геркона SF1 кратковременно замыкаются и формируют первый импульс низкого уровня, который проходит через узел подавления дребезга на вход С N счетчика DD2. На выходе 1 счетчика появляется напряжение высокого уровня, которое открывает диод VD1 и транзистор VT1, в результате чего срабатывает реле К1 и своими контактами К1.1 включает освеще­ние. Когда человек закрывает за собой дверь изнутри, контакты геркона SF1 снова кратковременно замыкаются и формируют второй импульс, который аналогично проходит на вход CN счетчика DD2. На выходе 1 счетчика напряжение падает до низкого уровня, диод VD1 закрывается. Но на выходе 2 счетчика появляется напряжение высокого уровня, которое открывает диод VD2. Транзистор VT1 остается открытым, контакты реле замкнуты, освещение остается включенным. Когда человек открывает дверь при выходе из помещения, возникает третий импульс с геркона, который переключает счетчик DD2 в состояние высокого уровня на выходе 3 и открывает диод VD3. Транзистор VT1 открыт, контакты реле замкнуты, освещение включено. Диод VD2 закрывается. Таким образом, логический элемент ИЛИ на диодах VD1 —VD3 отслеживает число импульсов от одного до трех и поддерживает освещение включенным. Наконец, когда человек закрывает за собой дверь снаружи, четвертый импульс геркона переключает счетчик DD2 в состояние высокого уровня на выходе 4. Диод VD3 закрывается, диоды VD1 и VD2 закрыты. Транзистор VT1 закрывается, обмотка реле К1 обесточивается, импульс ЭДС ее самоиндукции подавляет диод VD5.    Контакты реле К1.1 размыкаются, выключая освещение. Диод VD4 открывается, через него и сопротивление выхода 4 счетчика DD2 разряжается конденсатор С2, на входе R счетчика DD2 появляется импульс высокого уровня и обнуляет счетчик. Устройство возвращается в исходное состояние. В устройстве использованы магнит и геркон от клавиатуры старой вычислительной машины. Очень удобно применить магнит и геркон от системы охранной сигнализации. Микросхему К176ЛА7 (DD1) можно заменить на К176ЛЕ5, К561ЛА7, К561ЛЕ5. Неиспользованные входы свободных элементов соединяют с плюсовой линией питания. Микросхему К176ИЕ8 (DD2) — на К561ИЕ8. Диоды VD1—VD5 — любые маломощные кремниевые универсальные или импульсные. Транзистор VT1 — любой из серий КТ315, КТ342, КТ815 Реле К1 - герконовое РЭС55А с сопротивлением обмотки 1870 Ом. Для питания устройства применен сетевой адаптер с выходным напряжением 9 В. Максимальный выходной ток адаптера должен, по крайней мере, в 1,5 раза превышать рабочий ток реле. Предлагаемое устройство находится в эксплуатации несколько лет. За это время замечаний к его работе не было. От редакции. Выбранное автором реле не рассчитано на коммутацию напряжения 220 Вине может быть рекомендовано читателям. Гораздо лучше применить твердотельное реле, например, из импортных серий AS0241, СХ241, SDV2415. Так как твердотельное реле не имеет индуктивной обмотки, то нет необходимости устанавливать диод VD5, а также применять мощный транзистор VT1 из серии КТ815. Можно использовать отечественное оптоэлектронное реле К452КП1 или К452КП2 (см. "Радио" 2011, № 1, с. 45. 46) Анод излучающего диода этого реле (вывод 4) подключают к плюсу источника питания, а катод (вывод 3)-к коллектору транзистора VT1 через резистор сопротивлением 470...680 Ом. Ток коллектора открытого транзистора VT1 должен быть в пределах 10...25мА. Биполярный транзистор можно заменить полевым транзистором КП501 с любым буквенным индексом. Его сток и исток соответственно подключают вместо коллектора и эмиттера биполярного транзистора, а затвор — к левому по схеме выводу резистора R3, правый вывод которого соединяют с общим проводом. Сопротивление этого резистора целесообразно увеличить до 100 кОм.

Радио №6 2011г стр. 38